CN110190013B - 晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶圆湿法清洗设备技术领域，尤其涉及一种晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备。晶圆上料装置中，第一料盒传送装置能够在第一工位处承接料盒并传送到第二工位，机械手能够抓取第二工位处的料盒中的晶圆并传送到第一位置，且第一料盒传送装置能够将第二工位处的空料盒传送到第一工位；第二料盒传送装置能够在第三工位处承接料盒，且机械手能够抓取第三工位处的料盒中的晶圆并传送到第二位置。晶圆上料方法应用于上述晶圆上料装置。晶圆清洗设备包括上述晶圆上料装置。本发明提供的晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备，能够适应至少两条清洗路线，清洗效率较高。

Description

晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备

技术领域

本发明涉及本发明涉及晶圆湿法清洗设备技术领域，尤其涉及晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备。

背景技术

随着半导体工业的发展，器件清洗技术的关键尺寸不断缩小，在晶圆的每道加工清洗中对晶圆的洁净度有了更高的要求。

然而，现有的对晶圆进行清洗的过程中使用的晶圆上料装置仅能适应一条清洗路线，因此，晶圆清洗设备也就只能沿一条清洗路线工作，清洗效率较低。

综上，如何克服现有的晶圆清洗设备的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备，以缓解现有技术中的晶圆清洗设备存在的仅能适应一条清洗路线，清洗效率较低的技术问题。

本发明提供的第一种晶圆上料装置，包括第一料盒传送装置、第二料盒传送装置和机械手；

所述第一料盒传送装置能够在第一工位处承接装有晶圆的料盒，并能将所述第一工位处的料盒传送到第二工位，所述机械手能够抓取所述第二工位处的料盒中的晶圆并传送到第一位置，且所述第一料盒传送装置能够将所述第二工位处的空料盒传送到所述第一工位；

所述第二料盒传送装置能够在第三工位处承接装有晶圆的料盒，且所述机械手能够抓取所述第三工位处的料盒中的晶圆并传送到第二位置。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一料盒传送装置包括第一传送机构和第一托板，所述第一托板用于托举料盒，所述第一传送机构用于传送所述第一托板，以使所述第一托板在所述第一工位与所述第二工位之间往复移动。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一料盒传送装置还包括第一抬升机构，所述第一抬升机构安装在所述第一传送机构上，所述第一托板安装在所述第一抬升机构的工作端，所述第一抬升机构用于将所述第二工位处的第一托板抬升到所述机械手的抓取位置。

优选的，作为一种可实施方法，所述第二料盒传送装置包括第二抬升机构和第二托板，所述第二托板安装在所述第二抬升机构的工作端，所述第二抬升机构用于将所述第三工位处的第二托板抬升到所述机械手的抓取位置。

优选的，作为一种可实施方法，所述晶圆上料装置还包括控制器，所述第一托板上安装有用于感测料盒的第一传感器，所述第二托板上安装有用于感测料盒的第二传感器；

所述第一传感器、所述第二传感器、所述第一传送机构、所述第一抬升机构、所述第二抬升机构和所述机械手均与所述控制器电连接。

优选的，作为一种可实施方法，晶圆上料装置还包括报警器，所述报警器与所述控制器电连接。

优选的，作为一种可实施方法，所述晶圆上料装置还包括上料台面，所述上料台面上开设有L形轨道孔和通孔，所述第一工位和所述第二工位分别位于所述L形轨道孔的两端，所述第三工位位于所述通孔处；

所述第一抬升机构能够由下而上穿过所述轨道孔与所述第一托板连接，所述第一传送机构能够沿所述L形轨道孔将所述第一抬升机构在所述第一工位与所述第二工位之间传送；所述第二抬升机构能够由下而上穿过所述通孔与所述第二托板连接。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一传送机构包括第一无杆气缸、第二无杆气缸、无杆气缸连板和滑动连板，所述第一无杆气缸的长度方向平行于所述L形轨道孔设置有所述第一工位的边，所述第二无杆气缸的长度方向平行于所述L形轨道孔设置有所述第二工位的边；

所述第二无杆气缸安装在所述无杆气缸连板上，且所述无杆气缸连板与所述第一无杆气缸的活塞相连；所述第一抬升机构安装在所述滑动连板上，且所述滑动连板与所述第二无杆气缸的活塞相连。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一传送机构还包括第一导轨和第二导轨，所述第一导轨平行于所述第一无杆气缸的长度方向，所述第二导轨平行于所述第二无杆气缸的长度方向；

所述无杆气缸连板与所述第一导轨滑动配合，所述滑动连板与所述第二导轨滑动配合。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一导轨和所述第二导轨的两端均安装有缓冲座。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一抬升机构包括竖向设置的第一气缸、第一气缸座、支板和第一支撑杆，所述第一气缸安装在所述第一气缸座上，所述第一气缸座安装在所述滑动连板上；

所述第一气缸的活塞杆的顶部与所述支板连接，所述第一支撑杆的上下两端分别与所述支板和所述第一托板连接。

优选的，作为一种可实施方法，所述第二抬升机构包括竖向设置的第二气缸、第二气缸座、支板组件和第二支撑杆，所述第二气缸安装在所述第二气缸座上；

所述第二气缸的活塞杆的顶部与所述支板组件的一端连接，所述支板组件的另一端与所述第二支撑杆的底部连接，所述第二托板连接在所述第二支撑杆的顶部。

优选的，作为一种可实施方法，所述第一托板和所述第二托板上均设置有用于对料盒定位的定位块。

优选的，作为一种可实施方法，所述料盒包括盒体和限位柱，所述盒体上相对的两个侧面开口设置；所述限位柱安装在其中一个开口设置的侧面处，用于限制晶圆的位置。

优选的，作为一种可实施方法，所述盒体上安装有把手。

相应的，本发明提供了一种应用于上述晶圆上料装置的晶圆上料方法，包括如下步骤：

当所述第一托板处于所述第一工位处，且所述第一传感器感测到料盒时，所述控制器控制所述第一传送机构将所述第一托板传送到所述第二工位；

当所述机械手需要抓取所述第二工位处的料盒内的晶圆，且所述第一传感器感测到料盒时，所述控制器控制所述第一抬升机构将所述第一托板抬升到预设位置；

当所述第一托板抬升到预设位置处后，所述控制器控制所述机械手移动到所述第二工位处并控制所述机械手抓取处于所述第二工位处的料盒中的晶圆；

当所述机械手抓取到晶圆后，所述控制器控制所述机械手将晶圆传送到所述第一位置；

当所述第二工位处的料盒中的晶圆被所述机械手取走之后，所述控制器控制所述第一抬升机构带动所述第一托板复位，并控制所述第一传送机构将所述第一托板传送到所述第一工位；

当所述机械手需要抓取所述第三工位处的料盒内的晶圆，且所述第二传感器感测到料盒时，所述控制器控制所述第二抬升机构将所述第二托板抬升到预设位置；

当所述第二托板抬升到预设位置处后，所述控制器控制所述机械手移动到所述第三工位处并控制所述机械手抓取所述第三工位处的料盒中的晶圆；

当所述机械手抓取到晶圆后，所述控制器控制所述机械手将晶圆传送到所述第二位置；

当所述第三工位处的料盒中的晶圆被所述机械手全部取走之后，所述控制器控制所述第二抬升机构带动所述第二托板复位。

优选的，作为一种可实施方法，所述方法还包括如下步骤：

当所述机械手需要抓取所述第二工位处的料盒内的晶圆，且所述第一传感器感测到所述第一托板上无料盒时，所述控制器控制所述报警器报警；

当所述机械手需要抓取所述第三工位处的料盒内的晶圆，且所述第二传感器感测到所述第二托板上无料盒时，所述控制器控制所述报警器报警。

本发明还提供的第二种晶圆上料装置，包括第一料盒传送装置、第二料盒传送装置和机械手；

所述第一料盒传送装置能够在第一工位处承接装有晶圆的料盒，并能将所述第一工位处的料盒传送到第二工位，所述机械手能够抓取所述第二工位处的料盒中的晶圆并传送到第一位置，且所述第一料盒传送装置能够将所述第二工位处的空料盒传送到所述第一工位；

所述第二料盒传送装置能够在第四工位处承接装有晶圆的料盒，并能将所述第四工位处的料盒传送到第三工位，所述机械手能够抓取所述第三工位处的料盒中的晶圆并传送到第二位置，且所述第二料盒传送装置能够将所述第三工位处的空料盒传送到所述第四工位。

本发明还提供了一种晶圆清洗设备，包括晶圆下料装置、清洗装置和晶圆上料装置，所述清洗装置位于所述晶圆下料装置和所述晶圆上料装置之间，所述清洗装置中设置有第一清洗组件和第二清洗组件；

所述第一清洗组件包括所述第一位置，所述第二清洗组件包括所述第二位置；

所述晶圆下料装置包括第三料盒传送装置和第四料盒传送装置，所述第三料盒传送装置能够将空的料盒从第五工位传送到第六工位，并能将装有晶圆的料盒从第六工位传送到第五工位；所述第四料盒传送装置能够在第七工位处承接料盒；所述机械手能够将第一清洗组件中的晶圆取出并放入第六工位处的料盒中，且所述机械手还能将第二清洗组件中的晶圆取出并放入所述第七工位处的料盒中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的第一种晶圆上料装置，设置有第一料盒传送装置、第二料盒传送装置和机械手，其中，第一料盒传送装置能够在第一工位处承接装有晶圆的料盒(可由操作人员在第一工位处补给装有晶圆的料盒)，第一料盒传送装置在接到料盒后能将料盒从第一工位传送到第二工位，机械手能够抓取处于第二工位处的料盒中的晶圆并能将抓取到的晶圆传送到第一位置；当机械手将处于第二工位处的料盒中的晶圆抓取完之后，第一料盒传送装置能够将第二工位处的空料盒传送到第一工位，之后，可由操作人员将第一工位处的空料盒更换为装有晶圆的片盒，以供机械手下一次抓取。第二料盒传送装置能够在第三工位处承接装有晶圆的料盒(可由操作人员在第三工位处补给装有晶圆的料盒)，机械手能够抓取处于第三工位处的料盒中的晶圆，并能将抓取到的晶圆传送到位置，当机械手将处于第三工位处的料盒中的晶圆抓取完之后，可由操作人员将第三工位处的空料盒更换为装有晶圆的片盒，以供机械手下一次抓取。

因此，本发明提供的第一种晶圆上料装置，能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位－第二工位－第一位置，另一条为第三工位－第二位置)，清洗效率较高。

本发明提供的晶圆上料方法，当第一料盒传送装置中的第一托板处于第一工位处，且第一托板上的第一传感器感测到第一托板上有料盒时，控制器根据第一传感器的信号控制第一料盒传送装置中的第一传送机构将第一托板传送到第二工位。当机械手需要抓取第二工位处的料盒内的晶圆时，控制器控制第一料盒传送装置中的第一抬升机构将第一托板抬升到预设位置，然后控制机械手移动到第二工位处并控制机械手抓取处于第二工位处的料盒中的晶圆；当机械手从第二工位处抓取到晶圆后，控制器能够控制机械手将晶圆传送到第一位置，然后，控制器能控制第一抬升机构带动第一托板复位，并控制第一传送机构将第一托板传送到第一工位。当机械手需要抓取第三工位处的料盒内的晶圆时，控制器控制第二料盒传送装置中的第二抬升机构将第二托板抬升到预设位置，然后控制机械手移动到第三工位处并控制机械手抓取处于第三工位处的料盒中的晶圆；当机械手从第三工位处抓取到晶圆后，控制器能够控制机械手将晶圆传送到第二位置，然后，控制器控制第二抬升机构带动第二托板复位。

因此，本发明提供的晶圆上料方法，能够利用控制器控制第一料盒传送装置、第二料盒传送装置和机械手动作，在效率提高的基础上，提高了自动化程度。

本发明提供的第二种晶圆上料装置，将第一种晶圆上料装置中的第二料盒传送装置进行了替换，替换后的第二料盒传送装置能够在第四工位处承接装有晶圆的料盒(可由操作人员在第四工位处补给装有晶圆的料盒)，第二料盒传送装置在接到料盒后能将料盒从第四工位传送到第三工位，机械手能够抓取处于第三工位处的料盒中的晶圆并能将抓取到的晶圆传送到第二位置进行清洗。

因此，本发明提供的第二种晶圆上料装置，同样能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位－第二工位－第一位置，另一条为第三工位－第四工位－第二位置)，清洗效率较高。

本发明提供的晶圆清洗设备，包括有上述第一种晶圆上料装置，还包括晶圆下料装置以及位于晶圆上料装置与晶圆下料装置之间的清洗装置，该清洗装置中设置有第一清洗组件和第二清洗组件；第一清洗组件包括上述第一位置，第二清洗组件包括上述第二位置；在晶圆下料装置中设置有第三料盒传送装置和第四料盒传送装置，其中，第三料盒传送装置能够在第五工位处承接空料盒(可由操作人员在第五工位处补给空的料盒)，第三料盒传送装置在接到料盒后能将料盒从第五工位传送到第六工位，机械手能够抓取第一清洗组件中已经清洗完成的晶圆并能将抓取到的晶圆放到处于第六工位处的料盒中；当机械手将晶圆放入处于第六工位处的料盒中之后，第三料盒传送装置能够将第六工位处的装有晶圆的料盒传送到第五工位，之后，可由操作人员将处于第六工位处的装有晶圆的料盒更换为空料盒。第四料盒传送装置能够在第七工位处承接空料盒(可由操作人员在第七工位处补给空料盒)，机械手能够抓取第二清洗组件中已经完成清洗的晶圆并能将抓取到的晶圆放入处于第七工位处的料盒中，之后，可由操作人员将处于第七工位处的装有晶圆的料盒更换为空料盒。

因此，本发明提供的晶圆清洗设备，能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位－第二工位－第一清洗组件－第六工位－第五工位，另一条为第三工位－第二清洗组件－第七工位)，清洗效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的晶圆清洗设备的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的晶圆上料装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的晶圆上料装置的部分结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一料盒传送装置的立体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二料盒传送装置的立体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的上料台面的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二晶圆下料装置的立体结构示意图；

图8为本发明实施例提供的料盒的立体结构示意图。

图标：1－晶圆上料装置；2－晶圆下料装置；3－清洗装置；4－料盒；

11－第一料盒传送装置；12－第二料盒传送装置；13－上料台面；

111－第一传送机构；112－第一抬升机构；113－第一托板；

1111－第一无杆气缸；1112－第二无杆气缸；1113－无杆气缸连板；1114－滑动连板；1115－第一导轨；1116－第二导轨；1117－缓冲座；

1121－第一气缸；1122－第一气缸座；1123－支板；1124－第一支撑杆；

1131－定位块；

121－第二抬升机构；122－第二托板；

1211－第二气缸；1212－第二气缸座；1213－支板组件；1214－第二支撑杆；

131－第一工位；132－第二工位；133－第三工位；

21－第三料盒传送装置；22－第四料盒传送装置；

231－第五工位；232－第六工位；233－第七工位；

41－盒体；42－限位柱；43－把手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图6，本实施例提供的第一种晶圆上料装置1，设置有第一料盒传送装置11、第二料盒传送装置12和机械手，其中，第一料盒传送装置11能够在第一工位131处承接装有晶圆的料盒4(可由操作人员在第一工位131处补给装有晶圆的料盒4)，第一料盒传送装置11在接到料盒4后能将料盒4从第一工位131传送到第二工位132，机械手能够抓取处于第二工位132处的料盒4中的晶圆并能将抓取到的晶圆传送到第一位置；当机械手将处于第二工位132处的料盒4中的晶圆抓取完之后，第一料盒传送装置11能够将第二工位132处的空料盒4传送到第一工位131，之后，可由操作人员将第一工位131处的空料盒4更换为装有晶圆的片盒，以供机械手下一次抓取。第二料盒传送装置12能够在第三工位133处承接装有晶圆的料盒4(可由操作人员在第三工位133处补给装有晶圆的料盒4)，机械手能够抓取处于第三工位133处的料盒4中的晶圆，并能将抓取到的晶圆传送到第二位置，当机械手将处于第三工位133处的料盒4中的晶圆抓取完之后，可由操作人员将第三工位133处的空料盒4更换为装有晶圆的片盒，以供机械手下一次抓取。

因此，本实施例提供的第一种晶圆上料装置1，能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位131－第二工位132－第一位置，另一条为第三工位133－第二位置)，清洗效率较高。

参见图3和图4，在第一料盒传送装置11的具体结构中设置有第一传送机构111和用于托举料盒4的第一托板113，第一传送机构111能够传送第一托板113，以使该第一托板113能够在第一工位131与第二工位132之间往复移动，在需要补给装有晶圆的料盒4时，可直接将料盒4放置到第一托板113上，无需固定，非常便捷。

在第一料盒传送装置11的具体结构中还设置有第一抬升机构112，并将第一抬升机构112安装在第一传送机构111上，将第一托板113安装在第一抬升机构112的工作端，当机械手需要抓取第二工位132处的料盒4内的晶圆时，可利用第一抬升机构112将第一托板113抬升到机械手的抓取位置，以使得机械手能够顺利抓取第二工位132处的料盒4内的晶圆。

参见图5，在第二料盒传送装置12的具体结构中设置有第二抬升机构121和第二托板122，将第二托板122安装在第二抬升机构121的工作端，当机械手需要抓取第三工位133处的料盒4内的晶圆时，可利用第二抬升机构121将第二托板122抬升到机械手的抓取位置，以使得机械手能够顺利抓取第三工位133处的料盒4内的晶圆。

优选的，可在晶圆上料装置1中设置控制器，并在第一托板113上安装用于感测料盒4的第一传感器，在第二托板122上安装用于感测料盒4的第二传感器，将第一传感器和第二传感器均与控制器电连接，以使得第一传感器和第二传感器能够将感测到的信号传递给控制器；同时，将第一传送机构111、第一抬升机构112、第二抬升机构121和机械手均与控制器电连接，以使得控制器能够根据第一传感器和第二传感器感测到的信号控制第一传送机构111、第一抬升机构112、第二抬升机构121和机械手的动作，以提高自动化程度，省时省力。

进一步的，还可在晶圆上料装置1中设置报警器，并将报警器与控制器电连接，以使得控制器能够根据第一传感器和第二传感器感测到的信号判断是否向报警器发出报警指令，当报警器收到报警指令后会报警，以提醒工作人员处理异常情况。

特别的，控制器可选用PLC或者单片机。

特别的，第一传感器和第二传感器均为激光传感器。

具体地，参见图6，可设置上料台面13，并在上料台面13上开设与L形轨道孔和通孔，第一工位131和第二工位132分别位于L形轨道孔的两端，第三工位133位于所述通孔处；第一抬升机构112能够由上料台面13的下方穿过轨道孔与处于上料台面13上方的第一托板113连接，同时，第一抬升机构112还能在第一传送机构111的传送下沿轨道孔在第一工位131与第二工位132之间移动；第二抬升机构121能够由上料台面13的下方穿过通孔与处于上料台面13上方的第二托板122连接。

参见图4，在第一传送机构111的具体结构中可设置第一无杆气缸1111、第二无杆气缸1112、无杆气缸连板1113和滑动连板1114，将第一无杆气缸1111的长度方向设置为平行于L形轨道孔设置有第一工位131的边，并将第二无杆气缸1112的长度方向平行于L形轨道孔设置有第二工位132的边；将第二无杆气缸1112安装在无杆气缸连板1113上，并将无杆气缸连板1113与第一无杆气缸1111的活塞相连，以使得第一无杆气缸1111上的活塞沿缸筒移动时，第二无杆气缸1112(第一托板113)能够沿第一无杆气缸1111的长度方向移动；同时，将第一抬升机构112安装在滑动连板1114上，并将滑动连板1114与第二无杆气缸1112的活塞相连，以使得第二无杆气缸1112的活塞沿缸筒移动时，第一抬升机构112(第一托板113)能够沿第二无杆气缸1112的长度方向移动。

特别的，可在第一抬升机构112的具体结构中设置竖向延伸的第一气缸1121，以通过气缸的伸缩动作带动第一托板113上下移动。

在第一传送机构111中还可设置第一导轨1115和第二导轨1116，其中，第一导轨1115平行于第一无杆气缸1111的长度方向，第二导轨1116平行于第二无杆气缸1112的长度方向，将无杆气缸连板1113与第一导轨1115滑动配合，并将滑动连板1114与第二导轨1116滑动配合，以使得无杆气缸连板1113能够沿第一导轨1115滑动，滑动连板1114移动时能够沿第二导轨1116滑动，提高了第一传送机构111的传送稳定性。

优选的，可在第一抬升机构112中设置竖向的第一气缸1121、第一气缸座1122、支板1123和第一支撑杆1124，第一气缸1121能够安装在第一气缸座1122上，第一气缸座1122能够安装在滑动连板1114上，从而使得第一气缸1121能够跟随滑动连板1114移动；将第一气缸1121的活塞杆的顶部与支板1123连接，第一支撑杆1124的上下两端分别与支板1123和第一托板113连接，以使得第一托板113与第一气缸1121能够通过支板1123和第一支撑杆1124相连，以便于保证结构的稳定性，并便于布局。

在第二抬升机构121的具体结构中设置有竖向的第二气缸1211、第二气缸座1212、支板组件1213和第二支撑杆1214，第二气缸1211能够安装在第二气缸座1212上；将第二气缸1211的活塞杆与支板组件1213的一端连接，将支板组件1213的另一端与第二支撑杆1214的底部连接，并将第二托板122连接在第二支撑杆1214的顶部，以使得第二托板122与第二气缸1211能够通过支板组件1213和第二支撑杆1214相连，以便于保证结构的稳定性，并便于布局。

特别的，可在第一托板113和第二托板122上均设置用于对料盒4进行定位的定位块1131，以使得料盒4能更加稳定地保持在第一托板113或第二托板122上，防止料盒4掉落。

参见图8，在料盒4的具体结构中可设置盒体41和限位柱42，其中，盒体41上相对的两个侧面开口设置，限位柱42安装在其中一个开口设置的侧面处，以利用限位柱42限制晶圆的位置，机械手能够从另一个开口设置的侧面拿取盒体41内的晶圆。

优选的，可在盒体41上安装把手43，以便于操作人员拿取。

参见图1－图6，本实施例提供了一种应用于上述第一种晶圆上料装置1的晶圆上料方法，包括如下步骤：

步骤a，当第一托板113处于第一工位131处，且第一传感器感测到料盒4时，控制器控制第一传送机构111将第一托板113传送到第二工位132，及时为第二工位132补给装有晶圆的料盒4；

步骤b1，当机械手需要抓取第二工位132处的料盒4内的晶圆，且第一传感器感测到料盒4时，控制器控制第一抬升机构112将第一托板113抬升到预设位置；

步骤c1，当第一托板113抬升到预设位置处后，控制器控制机械手移动到第二工位132处并控制机械手抓取处于第二工位132处的料盒4中的晶圆；

步骤d1，当机械手抓取到晶圆后，控制器控制机械手将晶圆传送到第一位置；

步骤e1，当第二工位132处的料盒4中的晶圆被机械手取走之后，控制器控制第一抬升机构112带动第一托板113复位，并控制第一传送机构111将第一托板113传送到第一工位131，以使得操作人员能够在第一工位131处补给装有晶圆的料盒4；

步骤b2，当机械手需要抓取第三工位133处的料盒4内的晶圆，且第二传感器感测到料盒4时，控制器控制所述第二抬升机构121将第二托板122抬升到预设位置；

步骤c2，当第二托板122抬升到预设位置处后，控制器控制机械手移动到第三工位133处并控制机械手抓取第三工位133处的料盒4中的晶圆；

步骤d2，当机械手抓取到晶圆后，控制器控制机械手将晶圆传送到第二位置；

步骤e2，当第三工位133处的料盒4中的晶圆被机械手全部取走之后，控制器控制第二抬升机构121带动所述第二托板122复位，以使得操作人员能够在第三工位133处补给装有晶圆的片盒；

步骤b1’，当机械手需要抓取第二工位132处的料盒4内的晶圆，且第一传感器感测到第一托板113上无料盒4时，控制器控制报警器报警，以提醒操作人员及时往第一托板113上补给装有晶圆的料盒4，保证正常上料；

步骤b2’，当机械手需要抓取第三工位133处的料盒4内的晶圆，且第二传感器感测到第二托板122上无料盒4时，控制器控制所述报警器报警，以提醒操作人员及时往第二托板122上补给装有晶圆的料盒4，保证正常上料。

因此，本实施例提供的晶圆上料方法，能够利用控制器控制第一料盒传送装置11、第二料盒传送装置12和机械手动作，在效率提高的基础上，提高了自动化程度。

本实施例提供的第二种晶圆上料装置，将第一种晶圆上料装置1中的第二料盒传送装置12进行了替换，替换后的第二料盒传送装置能够在第四工位处承接装有晶圆的料盒(可由操作人员在第四工位处补给装有晶圆的料盒)，第二料盒传送装置在接到料盒后能将料盒从第四工位传送到第三工位，机械手能够抓取处于第三工位处的料盒中的晶圆并能将抓取到的晶圆传送到第二位置。

因此，本实施例提供的第二种晶圆上料装置，同样能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位－第二工位－第一位置，另一条为第三工位－第四工位－第二位置)，清洗效率较高。

参见图1和图7，本实施例提供的晶圆清洗设备，包括有上述第一种晶圆上料装置1，还包括晶圆下料装置2以及位于晶圆上料装置1与晶圆下料装置2之间的清洗装置3，该清洗装置3中设置有第一清洗组件和第二清洗组件；第一清洗组件包括第一位置，第二清洗组件包括第二位置；在晶圆下料装置2中设置有第三料盒传送装置21和第四料盒传送装置22，其中，第三料盒传送装置21能够在第五工位231处承接空料盒4(可由操作人员在第五工位231处补给空的料盒4)，第三料盒传送装置21在接到料盒4后能将料盒4从第五工位231传送到第六工位232，机械手能够抓取第一清洗组件中已经清洗完成的晶圆并能将抓取到的晶圆放到处于第六工位232处的料盒4中；当机械手将晶圆放入处于第六工位232处的料盒4中之后，第三料盒传送装置21能够将第六工位232处的装有晶圆的料盒4传送到第五工位231，之后，可由操作人员将处于第六工位232处的装有晶圆的料盒4更换为空料盒4。第四料盒传送装置22能够在第七工位233处承接空料盒4(可由操作人员在第七工位233处补给空料盒4)，机械手能够抓取第二清洗组件中已经完成清洗的晶圆并能将抓取到的晶圆放入处于第七工位233处的料盒4中，之后，可由操作人员将处于第七工位233处的装有晶圆的料盒4更换为空料盒4。

因此，本实施例提供的晶圆清洗设备，能够适应至少两条清洗路线(其中一条为第一工位131－第二工位132－第一清洗组件－第六工位232－第五工位231，另一条为第三工位133－第二清洗组件－第七工位233)，清洗效率较高。

具体地，晶圆下料装置2的结构与晶圆上料装置1的结构类似，本实施例不再对晶圆下料装置2进行说明。

综上所述，本发明公开了一种晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备，其克服了传统的晶圆清洗设备的诸多技术缺陷。本实施例提供的晶圆上料装置、晶圆上料方法及晶圆清洗设备，能够适应至少两条清洗路线，清洗效率较高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种晶圆上料装置，其特征在于，包括第一料盒传送装置(11)、第二料盒传送装置(12)和机械手；

所述第一料盒传送装置(11)能够在第一工位(131)处承接装有晶圆的料盒(4)，并能将所述第一工位(131)处的料盒(4)传送到第二工位(132)，所述机械手能够抓取所述第二工位(132)处的料盒(4)中的晶圆并传送到第一位置，且所述第一料盒传送装置(11)能够将所述第二工位(132)处的空料盒(4)传送到所述第一工位(131)；

所述第二料盒传送装置(12)能够在第三工位(133)处承接装有晶圆的料盒(4)，且所述机械手能够抓取所述第三工位(133)处的料盒(4)中的晶圆并传送到第二位置；

所述第一料盒传送装置(11)包括第一传送机构(111)和第一托板(113)，所述第一托板(113)用于托举料盒(4)，所述第一传送机构(111)用于传送所述第一托板(113)，以使所述第一托板(113)在所述第一工位(131)与所述第二工位(132)之间往复移动；

所述第一料盒传送装置(11)还包括第一抬升机构(112)，所述第一抬升机构(112)安装在所述第一传送机构(111)上，所述第一托板(113)安装在所述第一抬升机构(112)的工作端，所述第一抬升机构(112)用于将所述第二工位(132)处的第一托板(113)抬升到所述机械手的抓取位置；

所述第二料盒传送装置(12)包括第二抬升机构(121)和第二托板(122)，所述第二托板(122)安装在所述第二抬升机构(121)的工作端，所述第二抬升机构(121)用于将所述第三工位(133)处的第二托板(122)抬升到所述机械手的抓取位置；

所述晶圆上料装置还包括上料台面(13)，所述上料台面(13)上开设有L形轨道孔和通孔，所述第一工位(131)和所述第二工位(132)分别位于所述L形轨道孔的两端，所述第三工位(133)位于所述通孔处；

所述第一抬升机构(112)能够由下而上穿过所述轨道孔与所述第一托板(113)连接，所述第一传送机构(111)能够沿所述L形轨道孔将所述第一抬升机构(112)在所述第一工位(131)与所述第二工位(132)之间传送；所述第二抬升机构(121)能够由下而上穿过所述通孔与所述第二托板(122)连接。

2.根据权利要求1所述的晶圆上料装置，其特征在于，还包括控制器，所述第一托板(113)上安装有用于感测料盒(4)的第一传感器，所述第二托板(122)上安装有用于感测料盒(4)的第二传感器；

所述第一传感器、所述第二传感器、所述第一传送机构(111)、所述第一抬升机构(112)、所述第二抬升机构(121)和所述机械手均与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的晶圆上料装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1－3任一项所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第一传送机构(111)包括第一无杆气缸(1111)、第二无杆气缸(1112)、无杆气缸连板(1113)和滑动连板(1114)，所述第一无杆气缸(1111)的长度方向平行于所述L形轨道孔设置有所述第一工位(131)的边，所述第二无杆气缸(1112)的长度方向平行于所述L形轨道孔设置有所述第二工位(132)的边；

所述第二无杆气缸(1112)安装在所述无杆气缸连板(1113)上，且所述无杆气缸连板(1113)与所述第一无杆气缸(1111)的活塞相连；所述第一抬升机构(112)安装在所述滑动连板(1114)上，且所述滑动连板(1114)与所述第二无杆气缸(1112)的活塞相连。

5.根据权利要求4所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第一传送机构(111)还包括第一导轨(1115)和第二导轨(1116)，所述第一导轨(1115)平行于所述第一无杆气缸(1111)的长度方向，所述第二导轨(1116)平行于所述第二无杆气缸(1112)的长度方向；

所述无杆气缸连板(1113)与所述第一导轨(1115)滑动配合，所述滑动连板(1114)与所述第二导轨(1116)滑动配合。

6.根据权利要求5所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第一导轨(1115)和所述第二导轨(1116)的两端均安装有缓冲座(1117)。

7.根据权利要求4所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第一抬升机构(112)包括竖向设置的第一气缸(1121)、第一气缸座(1122)、支板(1123)和第一支撑杆(1124)，所述第一气缸(1121)安装在所述第一气缸座(1122)上，所述第一气缸座(1122)安装在所述滑动连板(1114)上；

所述第一气缸(1121)的活塞杆的顶部与所述支板(1123)连接，所述第一支撑杆(1124)的上下两端分别与所述支板(1123)和所述第一托板(113)连接。

8.根据权利要求1－3任一项所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第二抬升机构(121)包括竖向设置的第二气缸(1211)、第二气缸座(1212)、支板组件(1213)和第二支撑杆(1214)，所述第二气缸(1211)安装在所述第二气缸座(1212)上；

所述第二气缸(1211)的活塞杆的顶部与所述支板组件(1213)的一端连接，所述支板组件(1213)的另一端与所述第二支撑杆(1214)的底部连接，所述第二托板(122)连接在所述第二支撑杆(1214)的顶部。

9.根据权利要求1－3任一项所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述第一托板(113)和所述第二托板(122)上均设置有用于对料盒定位的定位块(1131)。

10.根据权利要求1－3任一项所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述料盒(4)包括盒体(41)和限位柱(42)，所述盒体(41)上相对的两个侧面开口设置；所述限位柱(42)安装在其中一个开口设置的侧面处，用于限制晶圆的位置。

11.根据权利要求10所述的晶圆上料装置，其特征在于，所述盒体(41)上安装有把手(43)。

12.一种晶圆上料方法，其特征在于，应用于权利要求2或3所述的晶圆上料装置(1)，所述方法包括如下步骤：

当所述第一托板(113)处于所述第一工位(131)处，且所述第一传感器感测到料盒(4)时，所述控制器控制所述第一传送机构(111)将所述第一托板(113)传送到所述第二工位(132)；

当所述机械手需要抓取所述第二工位(132)处的料盒(4)内的晶圆，且所述第一传感器感测到料盒(4)时，所述控制器控制所述第一抬升机构(112)将所述第一托板(113)抬升到预设位置；

当所述第一托板(113)抬升到预设位置处后，所述控制器控制所述机械手移动到所述第二工位(132)处并控制所述机械手抓取处于所述第二工位(132)处的料盒(4)中的晶圆；

当所述机械手抓取到晶圆后，所述控制器控制所述机械手将晶圆传送到所述第一位置；

当所述第二工位(132)处的料盒(4)中的晶圆被所述机械手取走之后，所述控制器控制所述第一抬升机构(112)带动所述第一托板(113)复位，并控制所述第一传送机构(111)将所述第一托板(113)传送到所述第一工位(131)；

当所述机械手需要抓取所述第三工位(133)处的料盒(4)内的晶圆，且所述第二传感器感测到料盒(4)时，所述控制器控制所述第二抬升机构(121)将所述第二托板(122)抬升到预设位置；

当所述第二托板(122)抬升到预设位置处后，所述控制器控制所述机械手移动到所述第三工位(133)处并控制所述机械手抓取所述第三工位(133)处的料盒(4)中的晶圆；

当所述机械手抓取到晶圆后，所述控制器控制所述机械手将晶圆传送到所述第二位置；

当所述第三工位(133)处的料盒(4)中的晶圆被所述机械手全部取走之后，所述控制器控制所述第二抬升机构(121)带动所述第二托板(122)复位。

13.根据权利要求12所述的晶圆上料方法，其特征在于，所述晶圆上料装置(1)还包括报警器；

所述方法还包括如下步骤：

当所述机械手需要抓取所述第二工位(132)处的料盒(4)内的晶圆，且所述第一传感器感测到所述第一托板(113)上无料盒(4)时，所述控制器控制所述报警器报警；

当所述机械手需要抓取所述第三工位(133)处的料盒(4)内的晶圆，且所述第二传感器感测到所述第二托板(122)上无料盒(4)时，所述控制器控制所述报警器报警。

14.一种晶圆清洗设备，其特征在于，包括晶圆下料装置(2)、清洗装置(3)和权利要求1－11任一项所述的晶圆上料装置(1)，所述清洗装置(3)位于所述晶圆下料装置(2)和所述晶圆上料装置(1)之间，所述清洗装置(3)中设置有第一清洗组件和第二清洗组件；

所述第一清洗组件包括所述第一位置，所述第二清洗组件包括所述第二位置；

所述晶圆下料装置(2)包括第三料盒传送装置(21)和第四料盒传送装置(22)，所述第三料盒传送装置(21)能够将空的料盒(4)从第五工位(231)传送到第六工位(232)，并能将装有晶圆的料盒(4)从第六工位(232)传送到第五工位(231)；所述第四料盒传送装置(22)能够在第七工位(233)处承接料盒(4)；所述机械手能够将第一清洗组件中的晶圆取出并放入第六工位(232)处的料盒(4)中，且所述机械手还能将第二清洗组件中的晶圆取出并放入所述第七工位(233)处的料盒(4)中。

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